Внутренняя энергия, энтропия и давление

Рассмотрим ХТС в качестве рабочего тела, или источника работы, и окружающую среду как замкнутую систему Обозначим внутреннюю энергию, энтропию, давление, температуру и объем рабочего тела в начальном состоянии 11 , 5 , Р , соответственно, а эти же параметры в конечном состоянии как 11 , 8 , Р , Т , Применим те же обозначения, но с нижним индексом О (ноль) для параметров окружающей среды. Температура и давление Рд окружающей среды неизменны. [c.286]

Внутренняя энергия, энтропия, объем и число молей (т. е. масса) — экстенсивные величины, и, таким образом, функции 7, 6, 7 и являются непрерывными линейными. Производные непрерывных линейных функций являются функциями нулевого порядка, следовательно, температура Т, давление р и химический потенциал — интенсивные величины. [c.28]

Любая из величин, служащих для характеристики состояния печной системы, является параметром состояния (температура, давление, объем, плотность, внутренняя энергия, энтропия, концентрация веществ и т. д.). Параметры элементов печной системы по своему значению в теории и практике печей подразделяются на исходные, процессные и управляющие. Процессные параметры системы являются необходимыми для протекания печных процессов, обеспечивающих получение целевых продуктов требуемого количества и качества. Эти параметры создаются при регулируемом изменении управляющих параметров, к которым относятся температура, давление, время и скорость движения. [c.11]

Интенсивными параметрами называют характеристики системы, не зависящие от количества рассматриваемой фазы (температура, давление, плотность, диэлектрическая проницаемость и т. д.). Параметры системы, значение которых зависит от количественной характеристики фазы, называют экстенсивными (масса, внутренняя энергия, энтропия и т. п.). В так называемых идеальных смешанных фазах (газах или жидкостях) большинство экстенсивных параметров аддитивно. К экстенсивным параметрам вещества относятся также все функции состояния z (в том числе те, которые определены далее). Можно записать [c.215]

Экстенсивные свойства пропорциональны количеству вещества. К ним относятся, например, объем, масса, внутренняя энергия, энтропия. Так, внутренняя энергия двух одинаковых кусков металла в два раза больше, чем энергия одного куска. Экстенсивные свойства системы аддитивно складываются из экстенсивных свойств составляющих ее частей. Такие свойства, как температура и давление, не зависящие от количества вещества, называются интенсивными. Для растворов интенсивные свойства определяются составом. Например, давление пара какого-либо компонента над раствором зависит от его концентра- [c.80]

Свойства растворов, как и свойства чистых веществ, делятся на экстенсивные и интенсивные. К экстенсивным величинам относятся объем раствора, внутренняя энергия, энтропия, энергия Гиббса. К интенсивным относятся температура, концентрация, давление пара. [c.88]

Интенсивные параметры состояния — температура, давление, химические потенциалы компонентов системы и др. — не зависят от массы системы и в пределах одной фазы имеют постоянные значения-. Экстенсивные параметры состояния — объем, внутренняя энергия, энтропия, энтальпия и др. — для системы в целом равны сумме соответствующих параметров всех ее частей, т. е. пропорциональны массе веществ. В случае отнесения экстенсивных параметров к единице массы и к одному молю они приобретают свойства интенсивных параметров. [c.8]

Экстенсивные свойства пропорциональны количеству вещества. К ним относятся, например, объем, масса, внутренняя энергия, энтропия. Так, внутренняя энергия двух одинаковых кусков металла в два раза больше, чем энергия одного куска. Экстенсивные свойства системы аддитивно складываются из экстенсивных свойств составляющих ее частей. Такие свойства, как температура и давление, не зависящие от количества вещества, называются интенсивными. Для растворов интенсивные свойства определяются составом. Например, давление пара какого-либо компонента над раствором зависит от его концентрации. Величины интенсивных свойств в различных частях системы стремятся к выравниванию. Измерение интенсивной величины основано на том, что ее изменение всегда сопровождается изменением какой-либо экстенсивной величины. Так, для измерения температуры используют изменение объема вещества, например, ртути, т. е. экстенсивного свойства. [c.99]

X. т. использует понятия о типах термодинамич. систем (см. Гетерогенная система. Гомогенная система. Закрытая система, Изолированная система, Открытая система), параметрах состояния (см. Давление, Температура, Химический потенциал), термодинамич. ф-циях и термодинамических потенциалах (см., напр., Внутренняя энергия. Энтропия). В основе Х.т. лежат законы (начала) общей термодинамики. Первое начало термодинамики - закон сохранения энергаи дая термодинамич. системы, согласно к-рому работа может совершаться только за счет теплоты или к.-л. др. формы энергии. Оно является основой термохимии, изучения теплоемкостей в-в, тепловых эффектов реакций и физ.-хим процессов. Гесса закон позволяет определять тепловые эффекты расчетным путем, если известны теплоты образования каждого из в-в, участвующих в р-ции, или теплоты сгорания (для орг. соед.). Совр. термодинамич. справочники содержат данные о теплотах образования или теплотах сгорания неск. тысяч в-в, гто позволяет рассчитывать тепловые эффекты десятков тысяч хим. р-ций. Первое начало лежит в основе Кирхгофа уравнения, к-рое выражает зависимость теплового эффекта р-ции или физ.-хим. процесса ст т-ры и дает возможность рассчитать тепловой эффект процесса при любой т-ре, если известны теплоемкости в-в, участвующих в р-ции, и тепловой эффект при к.-л. одной т-ре. [c.236]

Взаимодействие системы с окружающей средой может выражаться в обмене веществом и энергией (открытые системы). Иногда весьма полезно рассматривать систему в идеализированном состоянии, когда ее взаимодействие с окружающей средой сведено к минимуму и объем сохраняется постоянным. В этом случае мы имеем дело с изолированными системами. В изолированных системах, несмотря на происходящие в них процессы и химические превращения, энергия остается неизменной. Изменение энергии системы может наблюдаться только в том случае, если будет нарушена ее изоляция и появится возможность энергетического взаимодействия с окружающей средой. Если система изолирована неполностью и имеет возможность изменять свой объем и обмениваться энергией с окружающей средой, то она называется (в отличие от изолированной) закрытой. Величины, характеризующие все физические и химические свойства системы, такие как температура, давление, объем, внутренняя энергия, энтропия, концентрация и т. д., называют термодинамическими параметрами состояния. [c.11]

Однако полные диаграммы, построенные в координатах Г—р—с , не совсем удобны, так как при изучении термодинамики однокомпонентных систем и уравнений состояния принято пользоваться не концентрациями с (моль/литр), а мольными объемами (литр/моль). Если по одной из осей вместо с откладывать соответствующие значения V, то диаграмма сразу дает зависимость между температурой, давлением и мольным объемом, т. е. именно теми величинами, по изменениям которых вычисляются изменения внутренней энергии, энтропии, свободной энергии и прочих функций индивидуальных веществ. [c.150]

Различают параметры экстенсивные, зависящие от массы термодинамической системы (объем, внутренняя энергия, энтропия, энтальпия, энергия Гельмгольца, энергия Гиббса и др.), и интенсивные, не зависящие от массы системы (температура, давление, концентрация и т. д.). Значение экстенсивных параметров системы равно сумме значений этих параметров для отдельных частей [c.13]

Физико-химический анализ применим только для изучения систем, находящихся в равновесии. Вообще равновесие — понятие условное и неравнозначное абсолютному покою, который в природе не существует. В зависимости от принятой условности могут существовать и разные состояния равновесия. Протекание различных физико-химических процессов экспериментально наиболее удобно контролировать с помощью термодинамики, изучая превращение при этих процессах теплоты в другие виды энергии, и наоборот. Метод физико-химического анализа применяется для исследования физико-химических систем, пришедших в состояние термодинамического равновесия. Параметрами термодинамического состояния систем служат температура, давление, концентрация, внутренняя энергия, энтропия, энтальпия, изобарный и изохорный термодинамические потенциалы и др. [c.16]

Совокупность всех физических и химических свойств системы характеризует ее состояние. Любая величина, характеризующая состояние термодинамической системы, — температура, давление, внутренняя энергия, энтропия, концентрация, молярный и удельный объем, обычно называется термодинамическим параметром состояния. Экстенсивными называются параметры, величина которых зависит от размеров системы и фазы они возрастают пропорционально массе системы или среды, например, вес, объем, и др. Интенсивными называют параметры, величина которых не зависит от размеров системы, если можно пренебречь поверхностной энергией, например, тем- [c.79]

На практике в качестве независимых параметров состояния простых систем обычно выбираются либо объем и температура, либо давление и температура. В первом случае в качестве функций состояния системы рассматриваются внутренняя энергия [/, энтропия 5 и свободная энергия Р, во втором случае — энтальпия Н, энтропия 5 и свободная энтальпия О. Поскольку функции состояния и, 3 я Р связаны соотношением (1.84), а функции состояния Н, 8 и О — соотношением (1.88), достаточно найти выражения функций состояния 7 и 5 в переменных V, Т и функций состояния Я и 5 в переменных Р, Т. [c.67]

Определение третьего вириального коэффициента С становится необходимым для результатов более высокой точности, в особенности при высоких давлениях и при расчетах термодинамических свойств газов (теплоемкости, внутренней энергии, энтропии и др.). В табл. 31 приведены для примера значения второго и третьего вириальных коэффициентов и их производных для некоторых газов при 298,15 К и в табл. 32 значения тех же величин для азота и аммиака при различных температурах до 2000 К. Таблицы этих величин для разных газов и температур имеются в справочнике Глушко, Гурвича. [c.153]

Совокупность всех физических и химических свойств системы характеризует состояние ее. Изменение каких-нибудь из этих свойств означает изменение состояния системы. Принято называть общим термином термодинамический параметр состояния (или, кратко, параметр состояния) любую из величий , служащих для характеристики состояния термодинамической системы, — температуру, давление, объем, внутреннюю энергию, энтропию, концентрацию и др. [c.240]

Примеры экстенсивных величин полное число частиц, объем, масса, внутренняя энергия, энтропия. Примеры интенсивных величин температура, давление. К интенсивным величинам относятся также удельные и молярные величины (экстенсивные величины, отнесенные, соответственно, к единице массы или к одному молю). [c.309]

Состояние системы (вещества или совокупности веществ) описывают с помощью ряда параметров — температуры, давления, объема, массы. Для характеристики состояния системы и происходящих в ней изменений важно знать также изменение таких свойств системы, как ее внутренняя энергия и, энтальпия Н, энтропия 5, энергия Гиббса С. По изменению этих свойств системы можно судить, в частности, об энергетике процессов. [c.158]

Примем гипотезу локального равновесия в пределах каждой из фаз, что позволяет ввести для каждой из них свою температуру Г,-, внутреннюю энергию u , энтропию энтальпию г,., давление P и другие термодинамические функции. Многокомпонентность фаз обусловливает зависимость термодинамических функций каждой из фаз не только от ее температуры, давления, плотности, но и от состава фазы , (с, = ( /Р<) [c.36]

Обязательной частью любого процесса переработки природных газов является контроль массо- и энергообмена, происходящих в системе. Поэтому проеК тирование этих процессов включает в себя оценку изменений энтальпии Я, энтропии 5 и внутренней энергии 11 системы. Так как величина этих термодинамических характеристик определяется только начальным и конечным состоянием системы и не зависит от пути изменения его, то при расчетах в основном приходится иметь дело с изменениями этих характеристик, а не с их абсолютными значениями. В большинстве источников приводятся значения и, 8 ж Н, отнесенные к определенным, так называемым начальным условиям. Начальными условиями является такое сочетание давления, температуры и фазового состояния, при котором Н = О ж 8 = О для насыщенной жидкой фазы. Например, в большинстве справочных данных по водяному пару начальными условиями являются температура — 0° С, давление — 1 кгс/см , фазовое состояние — насыщенная жидкость. Изменения энтальпии АН и энтропии Аб" можно определить с помощью табличных данных графиков зависимости Н п 8 от. р, V п Т обобщенных соотношений для газов расчетов, основанных на рУГ-данных, и уравнении состояния. Типичные табличные данные представлены в приложении. [c.103]

Фугитивность и коэффициент активности газа отражают совокупное влияние на G, как изменения внутренней энергии, так и изменения энтропии, которые происходят при изменении парциального давления данного газа в рассматриваемой системе. Тесно связана с фугитивностью и величина активности. [c.235]

Химическое равновесие. Самопроизвольно, т. е. без затраты работы извне, каждая система может переходить только из менее устойчивого состояния в более устойчивое. При постоянных температуре и давлении такой переход всегда сопровождается уменьшением энергии Гиббса системы. Пределом протекания реакции,, т. е. условием равновесия, является равенство AG = 0. Согласно равенству (1,7) самопроизвольному течению реакции благоприятствуют большие отрицательные значения АН (т. е. значительное выделение энергии в ходе реакции) и большие положительные значения AS (т.е. возрастание энтропии). Для многих не слишком сложных реакций первый (энергетический) фактор отражает обычное повышение устойчивости системы при уменьшении запаса ее внутренней энергии, которое проявляется в тенденции к большей агрегации вещества, укрупнению частиц. Второй же фактор энтропийный отражает тенденцию к дезагрегации, к усилению всяческих процессов диссоциации на более простые частицы, происходящих под действием теплового движения частиц. В реакциях, которые приближают систему к состоянию равновесия, эти два фактора действуют в противоположных направлениях, и общее течение процесса определяется действием преобладающего фактора и сопровождается сближением значений величин АН и TAS до тех пор, пока не будет достигнуто равенство их между собой,. [c.25]

Эти соотнощения можно сформулировать в таком виде мерой изменения внутренней энергии с изменением энтропии при постоянном объеме есть температура, а мерой изменения внутренней энергии с изменением объема при постоянной энтропии является убыль давления. [c.129]

Свойства системы можно подразделить на две группы экстенсивные и интенсивные. Экстенсивные свойства пропорциональны массе системы. Если массу системы удвоить, то и экстенсивные свойства соответственно увеличатся вдвое. К экстенсивным свойствам можно отнести внутреннюю энергию системы, ее объем, теплоемкость, энтропию и т. п. Интенсивные свойства, например температура, давление, молярная теплоемкость, молярный объем и др, не зависят от массы системы. [c.184]

При переходе вещества (пары этого вещеста подчиняются законам идеального газа) из жидкого состояния в газообразное при температуре Т и давлении 1,01-10 Па расходуется теплота парообразования. Принять, что теплота испарения не зависит от температуры. Вычислите изменение энтропии, энергии Гиббса, энергии Гельмгольца, внутренней энергии, энтальпии и работу расширения 1 моль вещества в этом процессе. Определите изменение перечисленных функций, если пары [c.97]

Т, и а также 4, 5 , Рк> п - внутренняя энергия, энтропия, давление, температура и ой>ем рабочего тела в начапь-ном конечном состояниях соответственно. Такие же обозначения, но с нижним индексом о (ноль) относятся к среде. Температура 7о и давление / о окружающей среды неизменны. [c.226]

Совокупность всех физических и химических свойств системы называется состоянием системы. В термодинамике обычно рассматривают те свойства, которые могут быть однозначно выражены через функции температуры, давления и концентрации веществ системы. Такие свойства называются термодинамическими они являются частью общих свойств (физических и химических) системы. К термо-динамичесикм свойствам системы относят теплоемкость, внутреннюю энергию, энтропию и т. п. [c.183]

Состояние веществ и их систем характеризуют рядом параметров. Внутренняя энергия и — суммарная энергия движений, совершаемых в системе. Энтропия s представляет собой меру неупорядоченности микрочастиц в макроскопической системе веществ. Энтлльпию h получают прибавлением к внутренней энергии произведения давления р на объем v [c.22]

Свойства веществ могут быть разделены на экстенсивные и интенсивные. Первые пропорциональны количеству вещества — это масса, объем, внутренняя энергия, энтропия и др. Так, масса двух одинаковых брусков стали Б два раза больше, чем одного. Экстенсивные свойства системы определяются из экстенсивных свойств ее частей простым сложением (аддитивно). Интенсив-нiJe же свойства (температура и давление) не зависят от количества вещества. Интенсивные свойства растворов зависят от состава. Например, давление пара какого-либо вещества над раствором увеличивается с его концентрацией. Особенностью интенсивных свойств, к числу которых относятся парциальные мольные величины (п. м. в.), является их стремление к выравниванию в различных частях системы. Парциальная мольная величина компонента г—gг определяется как производная от экстенсивной величины, характеризующей весь раствор ( ), по числу его молей П при постоянных Р и Т и числах молей остальных компонентов [c.56]

Размораживание каждого типа релаксаторов можно рассматривать как релаксационный переход, сопровождаемый изменением температурного хода экстенсивных характеристик системы (объема, внутренней энергии, энтропии и т. д.). При этом вторые производные гельмгольцевой энергии (теплоемкость при постоянном давлении, коэффициент теплового расширения и др.) испытывают при температуре перехода, если и не скачок, то резкое изменение, как это показано на рис. VIII.4, где показан отрезок релаксационного спектра с одним максимумом. Подобные спектры, содержащие несколько максимумов, для некоторых конкретных полимеров будут приведены позднее. Такие спектры можно приближенно считать дискретными и каждому максимуму сопоставлять определенный тип релаксаторов. [c.180]

Энтальпия, внутренняя энергия, энтропия, фугитивность и тепг лоемкость являются очень важными термодинамическими свойствами. В инженерных задачах, связанных с-массо- и теплопередачей, изменения таких свойств часто являются важными переменными ), поэтому необходимо иметь возможность определения изменения этих свойств при изменении других независимых переменных системы — температуры и давления. [c.282]

При превращении одной фазы в другую удельные (интенсивные) свойства вещества (удельный или мольный объем, внутренняя энергия и энтропия одного грамма или одного моля) изменяются скачкообразно. Однако отсюда не следует, что внутренняя энергия всей двухфазной системы не является в этом случае непрерывной функцией ее состояния. В самом деле, система, состоявшая в начале процесса, например, из некоторого количества льда при О °С и 1 атм, при поотоянном давлении и подведении теплоты превращается в двухфазную систему лед—жидкая вода, в которой по мере поглощения теплоты масса льда постепенно и непрерывно убывает, а масса воды растет. Поэтому также постепенно и непрерывно изменяются экстенсивные свойства системы в целом (внутренняя энергия, энтальпия, энтропия и др.). [c.139]

Параметрами состояния называются физические величины, характеризующие макроскопические свойства среды,— плотность, давление, температуру, объем. Они, как правило, связаны уравнением состояния (например, для идеального газа, это уравнение (1.21)), потому для определения макроскопического состояния достаточно задавать не все параметры состояния, а лишь некоторые из них. Функциями состояния называются такие физические характеристики, изменение которых нри переходе системы из одного состояния в другое зависит лишь от параметров состояния (начального и конечного), а не от пути перехода (т. е. особенностей кинетики процесса). Функции состояния, посредством котбрых (или их производных) могут быть в явном виде выражены термодинамические свойства системы, называются характеристическими. Важнейшими из них являются внутренняя энергия и, энтальпия Н, энтропия 8, равновесная свободная энергия (или потенциал) Гиббса О, равновесная свободная энергия (или потенциал) Гельмгольца Р. Если же значение функции за- [c.22]

В качестве стандартного состояния индивидуальных жидких и твердых веществ принимают состояние их при данной температуре и при давлении, равном 1 атм, а для индивидуальных газов— такое их состояние (большей частью гипотетическое), когда при данной температуре и давлении, равном 1 атм, они обладают свойствами идеального газа. Все величины, относящиеся к стандартному состоянию веществ, отмечают верхним индексом (А//ойр, Нт — Н°п, С р и т. д.) и называют стандартными (стандартная теплота образования, стандартная энтальпия). В области обычных давлений изменение давления слабо влияет на тепловые эффекты реакций и энтальпию веществ, так как внутреняя энергия идеального газа ие зависит от давления, а в конденсированном состоянии сжимаемость веществ мала. Однако многие другие величины, как, например, энтропия газов, сильно зависят От Давления. [c.195]

Таким образом, с помощью производных от внутренней энергии можно выразить термодинамические свойства системы Г и Р. Из соотношений (69.5) вытекает, что температура является мерой возрастания внутренней энергии системы с увеличением энтропии при постоянном объеме, а давление — мерой убыли внутренней энергии с увеличением объема системы при постоянной энтропии. Такие функции состояния системы, посредством которых и производных их по соответствующим параметрам могут быть выражены в явном виде все термодинамические свойства системы, называются характеристическими функциями. Характеристические функции впервые были введены Массье (1869). Согласно определению характеристических функций к ним необходимо относить внутреннюю энергию при условии, если в качестве независимых переменных принять V и S. Так как энтропию непосредственно измерить нельзя, то внутренняя энергия как характеристическая функция редко используется в термодинамике при решении практических вопросов. [c.224]

По зависимости давления насыщенного пара от температуры и плотности данного вещества А с молекулярной массой М в твердом и жидком состояниях ( ТВ и ж в кг/м ) в tpoйнoй точке (тр.т) 1) постройте график зависимости Ig Р от 1/Т 2) определите по графику координаты тройной точки 3) рассчитайте среднюю теплоту испарения и возгонки 4) постройте график зависимости давления насыщенного пара от температуры 5) определите теплоту плавления вещества при температуре тройной точки 6) вычислите dT/dP для процесса плавления при температуре тройной точки 7) вычислите температуру плавления вещества при давлении Р Па 8) вычислите изменение энтропии, энергий Гиббса и Гельмгольца, энтальпии и внутренней энергии для процесса возгонки 1 моль вещества в тройной точке 9) определите число термодинамических степеней свободы при следующих значениях температуры и давления а) Ттр.т. Ртр.т б) Т .т.к. Р = I атм в) Т в.т. Ртр.т- Необходимые для расчета данные возьмите из таблицы (см. с. 167). [c.166]